常峰

摘 要： 本文通過(guò)教師理論講授、“專(zhuān)業(yè)課程滲透式”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目練習(xí)與基于項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方法三者相結(jié)合的教學(xué)改革，研究在提高虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)電子信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生綜合能力提高的新思路。

關(guān)鍵詞： 虛擬儀器技術(shù) 教學(xué)改革 電子信息專(zhuān)業(yè) 綜合能力

引言

虛擬儀器技術(shù)課程是當(dāng)前測(cè)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，是電子信息工程專(zhuān)業(yè)的必修課之一。該課的特點(diǎn)是軟件和硬件綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，涉及專(zhuān)業(yè)知識(shí)面廣、應(yīng)用性強(qiáng)，使學(xué)生把所學(xué)其他專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)好該課程不僅能為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分準(zhǔn)備，更能為今后工作、學(xué)習(xí)提供專(zhuān)業(yè)知識(shí)技術(shù)保障。

近年來(lái)，隨著我院多門(mén)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程逐步開(kāi)設(shè)，怎樣貫穿電子信息專(zhuān)業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)綜合能力培養(yǎng)目標(biāo)就成了當(dāng)前我院專(zhuān)業(yè)教學(xué)工作的重要課題。為了提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)綜合能力，應(yīng)從理論研究、設(shè)計(jì)實(shí)踐和創(chuàng)新實(shí)踐三個(gè)能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)入手，力爭(zhēng)使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)綜合能力得到強(qiáng)化和全面發(fā)展。國(guó)外，有些高校采取理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式，使虛擬儀器技術(shù)這門(mén)課的教學(xué)貫穿其他專(zhuān)業(yè)課程中，使各專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了一個(gè)紐帶：一方面將虛擬儀器概念滲透到其他課程（測(cè)量技術(shù)、感測(cè)技術(shù)、電工電子技術(shù)等）中，另一方面將其他課程（如自動(dòng)化控制、數(shù)字通信、信號(hào)處理、圖像處理等）的理論應(yīng)用引入到虛擬儀器技術(shù)課程中，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐相結(jié)合。

1.我院虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

我院虛擬儀器技術(shù)課程自開(kāi)設(shè)以來(lái)一直沿用理論和實(shí)驗(yàn)相分離的教學(xué)模式，有獨(dú)立的虛擬儀器技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，針對(duì)學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)還有許多地方需要改進(jìn)。

1.1理論與實(shí)驗(yàn)相分離，重理論輕實(shí)驗(yàn)。

為什么越來(lái)越多的高校開(kāi)始開(kāi)設(shè)虛擬儀器技術(shù)課程及實(shí)驗(yàn)課程？主要原因就是為學(xué)生提供理論學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)，這是與我院創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)完全一致的，不僅可以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，還是全面提高學(xué)生各方面能力與素質(zhì)的重要途徑。但是我院虛擬儀器技術(shù)課程像現(xiàn)在許多課程一樣，存在重視課堂理論學(xué)習(xí)，輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題，往往實(shí)驗(yàn)課的安排依附于理論課的安排。一方面實(shí)驗(yàn)課滯后于理論教學(xué)進(jìn)度，理論和實(shí)踐相脫離，另一方面主講教師沒(méi)有精心設(shè)計(jì)和規(guī)劃實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課沒(méi)有理論課重要。

1.2課程偏向軟件學(xué)習(xí)。

虛擬儀器概念是由美國(guó)國(guó)家儀器公司提出的，而且NI公司出品的虛擬儀器設(shè)計(jì)軟件LabVIEW被廣泛使用，所以很多高校的虛擬儀器技術(shù)課程就轉(zhuǎn)變?yōu)閱螁沃v解如何使用LabVIEW軟件，硬件綜合實(shí)驗(yàn)很少甚至沒(méi)有。我院也不例外，在選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上偏向軟件使用的練習(xí)和驗(yàn)證性。

1.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)單一。

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分兩部分，前面大部分為軟件實(shí)驗(yàn)，后面小半部分為有實(shí)驗(yàn)箱操作的硬軟件實(shí)驗(yàn)。軟件實(shí)驗(yàn)過(guò)于簡(jiǎn)單，不僅知識(shí)運(yùn)用單一，綜合性不強(qiáng)，而且知識(shí)點(diǎn)分配不合理。硬軟件實(shí)驗(yàn)也存在很多問(wèn)題，能開(kāi)設(shè)的少數(shù)幾個(gè)硬件實(shí)驗(yàn)，只能按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)給出的內(nèi)容和步驟完成，在受到實(shí)驗(yàn)箱硬件限制的同時(shí)，也限制學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

2.虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)體系改革

基于我院虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀的闡述，我們對(duì)該課程進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)。teaching modeteaching modeteaching mode將理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，采取教師理論講授、“專(zhuān)業(yè)課程滲透式”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目練習(xí)與基于項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方法三者相結(jié)合的教學(xué)方式。圖1是這三者相結(jié)合的時(shí)間分布圖，由圖可看出三種教學(xué)方法貫穿整個(gè)教學(xué)周期內(nèi)。

圖1 虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)體系改革三種教學(xué)方法相結(jié)合的時(shí)間分布圖

2.1教師理論講授。

雖然虛擬儀器技術(shù)教學(xué)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐，但是理論講授同樣不容忽視，教師參與的引導(dǎo)式授課貫穿整個(gè)學(xué)期。

前期立足于課堂授課方式傳授虛擬儀器技術(shù)的基本理論知識(shí)，包括虛擬儀器技術(shù)的基本概念與理論、虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀，虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用與趨勢(shì)、虛擬儀器技術(shù)軟件簡(jiǎn)介、LabVIEW程序設(shè)計(jì)思想等。

在后期教學(xué)中，教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)內(nèi)容，收集虛擬儀器技術(shù)的新發(fā)展和新應(yīng)用資料，通過(guò)多媒體教學(xué)方式演示。學(xué)生輕松而不枯燥地熟悉了虛擬儀器技術(shù)的基本概念、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用，全面了解了電子信息工程技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使課堂教學(xué)緊密聯(lián)系實(shí)際需求。

2.2“專(zhuān)業(yè)課程滲透式”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目練習(xí)。

把其他專(zhuān)業(yè)知識(shí)（如自動(dòng)化控制、數(shù)字通信、信號(hào)處理、圖像處理等）引入虛擬儀器技術(shù)課程中，結(jié)合虛擬儀器技術(shù)和LabVIEW軟件應(yīng)用編程技術(shù)，設(shè)計(jì)符合虛擬儀器技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就叫做“專(zhuān)業(yè)課程滲透式”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。根據(jù)我院現(xiàn)有電子信息專(zhuān)業(yè)課程，設(shè)計(jì)了如表1所示的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由表1可知，這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是設(shè)計(jì)性的，不僅緊扣虛擬儀器技術(shù)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)（見(jiàn)表1“教學(xué)知識(shí)點(diǎn)訓(xùn)練”欄），環(huán)環(huán)相扣，步步深入，而且所滲透的專(zhuān)業(yè)課程也不一樣。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目練習(xí)，不僅對(duì)當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)提出訓(xùn)練要求，還對(duì)許多已學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)提出較高要求，對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)和知識(shí)貫通有著非常大的影響。

表1 “專(zhuān)業(yè)課程滲透式”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列表

2.3項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)方法應(yīng)用。

近年來(lái)電子信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)日新月異，以理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)方法，更能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、解決問(wèn)題能力和工程實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)校知識(shí)技能的學(xué)習(xí)到工作實(shí)際操作應(yīng)用的零過(guò)渡。engineering abilityengineering ability項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)方法就是以具體實(shí)踐項(xiàng)目為主體，學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)為主線，教師科學(xué)引導(dǎo)為輔助的一種教學(xué)形式，也稱(chēng)為基于項(xiàng)目實(shí)踐的教學(xué)方式。在整個(gè)教學(xué)周期內(nèi)，教師理論講授和項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)互為補(bǔ)充。

虛擬儀器技術(shù)本身是一項(xiàng)基于應(yīng)用的技術(shù)，它為構(gòu)建電子系統(tǒng)提供了新思路，表1所列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就是一些或復(fù)雜或簡(jiǎn)單的具體實(shí)踐項(xiàng)目。盡管通過(guò)其中一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可以掌握虛擬儀器技術(shù)程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，但是“數(shù)據(jù)采集——數(shù)據(jù)分析——數(shù)據(jù)顯示——數(shù)據(jù)反饋——控制”等環(huán)節(jié)的實(shí)踐項(xiàng)目，更能使學(xué)生深刻體會(huì)完整的電子系統(tǒng)是如何構(gòu)成的。

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本課的教學(xué)改革，真正做到課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相互促進(jìn)補(bǔ)充，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，以虛擬儀器技術(shù)課程為載體全面提高電子信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合能力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]卜樹(shù)坡，趙展.“虛擬儀器測(cè)試技術(shù)”課程的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)改革探討.無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（1）：41-43.

本文由樂(lè)山師范學(xué)院校級(jí)教學(xué)模式與方法改革試點(diǎn)課程項(xiàng)目（2013：20），樂(lè)山師范學(xué)院校級(jí)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2013：JG13-YB17）資助。